Limesdr软件无线电架构的理解

声明，此文仅代表目前我自己的理解，可能有错（几率还挺大）

 

1，SDR的基本架构，LMS7002M 射频收发芯片，经过混频后到达中频IF，这是通过高速ADC采样，这个就是采样率但是这时数据量非常大，不适合进入PC运算，于是通过 FPGA 的 DDC 数字下变频技术把ADC数据采样率下降到基带可以处理的范围，例如几兆并且，DDC模块出来的数据是 IQ 信号流，所以在PC上面处理的数据就是比如GRC模块的32k采样率，其实应该是 32K IQ数据流通过USB送到SDR硬件的FPGA做DUC数字上变频的。

 

2，LimeSuite https://github.com/myriadrf/LimeSuite

首先需要的是驱动，linux或者window平台通过USB收发数据，命令是什么，包格式是什么等这些是官方自己定义并且做好的，这个就是 LimeSuite 了。编译安装之后提供了一个动态库，可以用C++语言直接写程序收发数据，可以直接设置频率等模块参数，也就是说，水平够的话不需要 gnuradio，可以自己直接用c++写数字信号处理软件，因为我们可以设置射频参数，可以收发IQ数据流，这就完全足够了，参考LimeSuite 的 example 下面有例子。

 

3，之前也说过了，limesdr是新的模块，其他现有的SDR软件目前还没有（有的已经开始支持了），最简单的办法就是模拟一个现成的接口，limesdr选择了 soapysdr 通用接口，这样一来，其他SDR软件看起来就是一个支持soapy接口的硬件而已，他不需要管你是什么，这个接口的实现是在 LimeSuite里面做了。

 

4，gunradio 是一个通用的数字信号处理软件，运行在pc上，处理fft等算法，数字解码算法。但是他是不涉及具体的硬件的。那么怎么把实际的sdr硬件的数据流导入到 gunradio 中，方法同样很简单，做一个中间层转换就可以了。在 gnuradio 中是通过模块的形式出现，需要实现一个外部模块，包含 sink 和 source，这样 sdr硬件是数据流就可以通过这个转换层模块导入到 gnuradio了。所以各个厂商，其实都需要实现这么一个模块，从而实现和 gnuradio通讯。这个项目的地址在 https://github.com/myriadrf/gr-limesdr ，一般 gr- 开头的就是这类模块了，或者通过 gr-osmocom 访问 soapy接口的形式在 gnuradio 上使用，其实原理都是一样的。如何写这个模块，有一个简单的教程，可以搜索 gr-howto-write-a-block ，有翻译版，对应的软件可以在 gnuradio下载源代码的地方下载。C++编程，需要点功底。

 

就这样，整个脉络都清晰了。

 

如果对硬件感兴趣，可以看原理图

如果对FPGA处理数字信号感兴趣，可以看FPGA的代码

如果对USB和 LMS7002M 感兴趣，可以看 LimeSuite 代码

如果想自己学习处理数字信号，可以学习 LimeSuite 里面直接调用接口来处理。

如果想自己学习处理数字信号，可以学习 gnuradio 源代码，有些模块代码不多，但是背后的原理要学习好久。

 

如果你想自己设计一个SDR

1，射频部分其实没有要求，送到PC处理的是 IQ 数据流，只要能实现这个就行。

2，和PC的接口，可以是 USB，可以是其他接口。不过速度有点要求，1M采样率就需要 4MB/S的数据速率。

3，自己实现操作射频的函数接口，还有数据流的接口，通讯协议自己定，能用就行。

4，自己实现gnuraio模块，或者实现 soapy接口，或者模拟其他接口。

全部做完之后，一块 SDR 就完成了。不过难度之高可想而知。